035 - Essais comparatifs de moteur en charge
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L'article suivant indique comment concevoir facilement un petit banc d'essai simple pour un moteur, qu'il soit monophasé ou triphasé.
Le moteur pris en exemple est un moteur triphasé dont les essais se feront en 5 parties :
-Le moteur branché sur le courant triphasé 400v
-Le moteur branché en monophasé 230v avec un condensateur
-Le moteur branché sur une installation à moteur pilote 230v triphasé.
-Le moteur branché sur une installation à moteur pilote 230/400v triphasé
-Le moteur branché avec un convertisseur mono 230v/tri 230v
ATTENTION : Les essais étant du type basique par comparaison ils ne demandent donc pas des appareils de haute précision.
-1 Compteur faisant office de Watmètre indique la puissance prise sur le secteur
-1 Compteur faisant office de Watmètre indique la puissance de la charge
CONCEPTION DU BANC D'ESSAI
Le moteur à essayer entraine un moteur monophasé qui fait office de génératrice dont la charge variable est constituée par les résistances d'un radiateur électrique.
M O T E U R
Le moteur entrainant la génératrice est un moteur triphasé de 1,5kw à 1425trs et il prend 3,65Amp en 380v. (A noter que la plaque signalétique porte un couplage triangle en 380v, hors le moteur a été rebobiné en couplage étoile 380v)
La poulie d'entrainement est de 88mm de diamètre primitif, celui de la poulie de la génératrice est de 79mm, le rapport étant ainsi de 1,114 la vitesse de la génératrice est donc de 1425x1,114=1587trs
Schéma de branchement du moteur en triphasé :
Le moteur est couplé en étoile pour le tri 400v. Il est branché sur le secteur tri 400v par l'intermédiaire d'un contacteur alimenté par la sortie d'un compteur triphasé.
Remarque : sur le schéma ce n'est pas précisé, mais il est entendu que le montage est protégé par disjoncteur 16amp et inter différentiel de l'installation.
GENERATRICE
C'est un moteur monophasé 230v à condensateur permanent (50µf) de 1,5kw en 1425trs. Pour fonctionner en génératrice il suffit de l'entraîner au-delà de la vitesse de synchronisme augmentée de la différence entre la vitesse de synchronisme et la vitesse en charge. La vitesse de synchronisme étant de 1500 trs, la différence est de 1500-1425=75 et donc la vitesse en génératrice doit être de 1500+75=1575trs.
La charge de la génératrice étant uniquement résistive, la fréquence et le voltage on moins d'importance que pour un autre usage et donc la vitesse de rotation n'a pas besoin d'une extrême précision.
Le paragraphe concernant le moteur a précisé qu'avec le rapport de poulie existant la vitesse de la génératrice était de 1587tours et donc tout à fait compatible à cet emploi.
CHARGE DE LA GENERATRICE
Elle est composée tout simplement par un radiateur électrique de 1000/2000w. Pour tous les essais le régage sera positionné sur 1.00 wats
Cette puissance est largement suffisante car le rendement d'un moteur en génératrice est bien moindre qu'en fonction moteur.
SCHEMA DE LA GENERATRICE
ESSAI DU MOTEUR BRANCHE EN TRIPHASE 400V
ESSAI DU MOTEUR BRANCHE EN MONOPHASE 230V
Le moteur est branché en monophasé 230v avec un montage à condensateur :
- 1 condensateur permanent de 90µf
- 1 condensateur de démarrage de 100µf
ESSAI MOTEUR BRANCHE EN MONOPHASE 230V
AVEC LE MONTAGE "MOTEUR PILOTE"230V
Le moteur servant de pilote est branché comme un moteur tri avec montage à condensateur, il est démarré en premier.
Le moteur d'origine branché en parrallèle sur le moteur pilote est démarré en deuxième comme tout moteur branché en tri.
ESSAI MOTEUR BRANCHE EN MONOPHASE 230V
AVEC LE MONTAGE "MOTEUR PILOTE" 400V
Le schéma de montage diffère du précédent car le moteur pilote employé est spécfifique à savoir qu'il possède une sortie triphasé 400v obtenue par auto/transformation;
ESSAI MOTEUR BRANCHE EN MONOPHASE 230V
AVEC CONVERTISSEUR/VARIATEUR STATIQUE
RESULTATS COMPARATIFS
A titre de comparaison, le tableau suivant répertorient les 5 essais pour une même puissance avec le moteur alimenté sous différents montages.
La conclusion que l'on peut en déduire c'est que c'est avec le convertisseur statique (ou variateur) que l'on a le meilleur rendement quand on a un moteur triphasé à faire marcher en monophasé.